Оптимизация усиления ближнего поля при резонансном рассеянии света наночастицами

В рамках точного решения Ми исследовано резонансное рассеяние плоской линейно поляризованной электромагнитной волны сферической немагнитной частицей. Отдельно для металлов и для диэлектриков получены выражения для параметров системы, реализующие максимум рассеянного поля на поверхности частицы. Для металлов ответ найден в виде конкретных формулы, для диэлектриков представлен алгоритм поиска координат максимума. Рассмотрено поведение полученного решения в применении к реальным веществам (Al, Au, GaP). В случае металлов при относительно малой диссипации на резонансных частотах оно точно указывает на максимум, с увеличением диссипации — на его окрестность. Для диэлектриков показано, что предсказанные в теории максимумы оказываются недостижимы в силу ограничений по величине коэффициента преломления вещества, исследованы причины наличия максимума, несмотря на указанное ограничение. В частности, установлено, что длина волны падающего излучения и радиус частицы в максимумах для GaP совпадают с резонансными значениями для внутренних коэффициентов — предположение, от которого отталкивалось данное исследование. Результаты, полученные в работе, показывают, что оно действительно дает ориентир для поиска максимума поля при рассеянии на других диэлектрических сферических частицах с относительно небольшим показателем преломления.